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不可见反射:利用红外激光反射攻击交通标志感知

密码学与安全 2024-01-09 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

所有车辆都必须遵守交通行为规则,无论这些车辆是人类驾驶还是联网自动驾驶汽车(CAV)。道路标志指示了当地有效的规则,如限速、让行或停车要求。最近的研究展示了诸如在标志上添加贴纸或投射彩色光斑等攻击,这些攻击会导致CAV误解,从而引发潜在的安全问题。人类可以看到并可能防御这些攻击。但人类无法检测到他们观察不到的东西。我们开发了一种有效的物理世界攻击,该攻击利用了无滤波图像传感器的灵敏度和人类不可见的红外激光反射(ILR)的特性。此攻击旨在影响CAV摄像头和感知,通过引发错误分类来破坏交通标志识别。在这项工作中,我们制定了基于ILR的交通标志感知攻击成功的威胁模型和要求。我们通过在四种红外敏感摄像头上针对两种主要的交通标志识别架构进行的真实世界实验,评估了ILR攻击的有效性。我们的黑盒优化方法使攻击在室内静态场景中实现了高达100%的攻击成功率,在室外移动车辆场景中实现了>80.5%的攻击成功率。我们发现,最新的最先进可认证防御对ILR攻击无效,因为它错误认证了超过33.5%的案例。为了解决这个问题,我们提出了一种基于红外激光反射物理特性的检测策略,该策略可以检测到96%的ILR攻击。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.03582,
  title  = {Invisible Reflections: Leveraging Infrared Laser Reflections to Target Traffic Sign Perception},
  author = {Takami Sato and Sri Hrushikesh Varma Bhupathiraju and Michael Clifford and Takeshi Sugawara and Qi Alfred Chen and Sara Rampazzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.03582},
  year   = {2024}
}

备注

The first two authors are co-first. Accepted to NDSS '24